95918 - INGEGNERIA DELLE MATERIE PRIME ENERGETICHE M

Conoscenze e abilità da conseguire

Il Corso si propone di fornire le conoscenze di base riguardanti l'ingegneria del petrolio e del gas naturale, con particolare riferimento alle fasi industriali dell'esplorazione, perforazione, produzione e trasporto degli idrocarburi, elementi strategici per la sicurezza degli approvvigionamenti energetici mondiali. Il Corso, oltre ad una parte dedicata a esercitazioni di laboratorio, prevede anche un'introduzione allo studio dei principali aspetti progettuali.

Contenuti

PARTE PRIMA: tecniche di perforazione

• Le tecniche di perforazione per la produzione degli idrocarburi. Impianti per la perforazione a terra; impianti con tavola rotary e con top drive. La perforazione direzionata. Profili pozzo. Sistemi di misura e controllo di inclinazione ed azimuth. Sistemi MWD (Measurement While Drilling).

 

• Fluidi di perforazione. Calcolo delle perdite di carico nel circuito idraulico di un impianto di perforazione. Perdite di carico in moto laminare, per fluidi newtoniani e binghamiani. Perdite di carico in moto turbolento.

 

• Composizione della batteria di perforazione ed accessori e scalpelli speciali per pozzi profondi. Analisi delle tensioni e calcolo dell’instabilità della batteria.

 

• Gradienti di pressione in foro. Pressione di formazione: formazioni a pressione normale e in sovrappressione. Fratturazione idraulica delle rocce. Il controllo idraulico del pozzo: sicurezza del cantiere e tecniche di controllo primario e secondario per la prevenzione delle eruzioni.

 

• Criteri per il dimensionamento e la verifica delle colonne di rivestimento dei pozzi. Sollecitazioni a trazione, squarciamento, schiacciamento. Calcolo delle sollecitazioni composte. Operazioni di cementazione.

 

• Tecniche di perforazione petrolifera in mare. Impianti speciali per la perforazione. Chiatte di perforazione. Impianti autosollevanti tipo Jack-up. Impianti di perforazione semisommergibili. Navi di perforazione. Tecniche di ancoraggio e di posizionamento dinamico. Drilling riser, BOP sottomarini. Sistemi di compensazione del moto. Le piattaforme fisse di perforazione e produzione.

 

PARTE SECONDA: legislazione italiana e sicurezza

• Cenni alla legislazione relativa al rilascio di Concessioni per l’esplorazione e la produzione di idrocarburi in Italia Contesto normativo di riferimento delle attività connesse alla prospezione, ricerca e coltivazione di idrocarburi in Italia.

 

• Il Piano per la transizione energetica sostenibile delle aree idonee (PiTESAI), Legge 11 febbraio 2019, n. 12. Elementi conoscitivi a supporto delle scelte nelle attività di prospezione, ricerca, coltivazione di idrocarburi e dismissione delle infrastrutture minerarie. Determinazione delle aree idonee alla prosecuzione dei procedimenti amministrativi e di quelle, compatibili - in termini di sostenibilità ambientale, sociale ed economica - alla prosecuzione delle attività di ricerca o di coltivazione che sono già in essere.

 

• La sicurezza in mare delle operazioni nel settore degli idrocarburi; Direttiva 30/2013 UE e Decreto Legislativo 145/2015 di attuazione della Direttiva. L’incidente del 2010 nel Golfo del Messico al pozzo Macondo. Contenuti della relazione sui Grandi Rischi delle piattaforme e degli Impianti a mare. Lo stato e la sicurezza delle attività upstream nei mari territoriali italiani e nei Paesi dell’Unione europea. Linee Guida nazionali per la dismissione mineraria delle piattaforme per la coltivazione di idrocarburi in mare e delle infrastrutture connesse.

Testi/Bibliografia

• Autori Vari: Esplorazione, produzione e trasporto, Enciclopedia degli idrocarburi, Volume 1, Treccani, Roma 2005.

• Chilingarian, Vorabutr: Drilling and Drilling Fluids , Elsevier.

• Rabia: Oilwell Drilling , Graham & Trotman

• Bai, Yong, and Qiang Bai. Subsea Engineering Handbook, Elsevier Science & Technology, 2012. (Full text access through UniBo library).Ministero della Transizione Ecologica: Piano per la transizione energetica sostenibile delle aree idonee. Art. 11-ter della legge 11 febbraio 2019, n.12, Luglio 2021.

• Arscott L., and Moreau R.: Post-Macondo Focus on Safety, Journal of Petroleum Technology, 2020.   

• Vamanu B., Necci A., Tarantola S., Krausmann, E.: Offshore Risk Assessment, JRC Technical Report – European Commission, 2016.

• Direttiva 2013/30/UE del 12 giugno 2013 sulla sicurezza delle operazioni in mare nel settore degli idrocarburi e che modifica la direttiva 2004/35/CE.

• Decreto legislativo 18 agosto 2015, n. 145, “Attuazione della direttiva 2013/30/UE sulla sicurezza delle operazioni in mare nel settore degli idrocarburi e che modifica la direttiva 2004/35/CE”.

• Decreto Ministeriale 15 febbraio 2019 Linee guida nazionali per la dismissione mineraria delle piattaforme per la coltivazione di idrocarburi in mare e delle infrastrutture connesse,

Metodi didattici

Lezioni ed esercitazioni in aula.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame consiste in un prova scritta e/o colloquio orale allo scopo di valutare le capacità critiche e metodologiche maturate dallo studente, il quale sarà invitato a confrontarsi con le tematiche affrontate durante il corso.

Il raggiungimento da parte dello studente di una visione organica dei temi affrontati a lezione congiunta alla loro utilizzazione critica, la dimostrazione del possesso di una padronanza espressiva e di linguaggio specifico saranno valutati con voti di eccellenza. La conoscenza per lo più meccanica e/o mnemonica della materia, capacità di sintesi e di analisi non articolate e/o un linguaggio corretto ma non sempre appropriato porteranno a valutazioni discrete; lacune formative e/o linguaggio inappropriato – seppur in un contesto di conoscenze minimali del materiale d'esame - condurranno a voti che non supereranno la sufficienza. Lacune formative, linguaggio inappropriato, mancanza di orientamento all'interno dei materiali bibliografici offerti durante il corso non potranno che essere valutati negativamente.

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore, PC, lavagna luminosa, lavagna tradizionale, tavoletta grafica.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Ezio Mesini